污水廠一級A穩定達標的工藝分析與建議
在GB18918-2002的(de)制訂(ding)過(guo)程中(zhong),設立(li)“一(yi)(yi)級(ji)標(biao)(biao)準(zhun)A標(biao)(biao)準(zhun)”的(de)初(chu)(chu)衷是(shi)(shi)(shi),在國家相關(guan)再(zai)(zai)生水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)標(biao)(biao)準(zhun)未出臺(tai)之(zhi)前(qian),作為再(zai)(zai)生水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)的(de)過(guo)渡性標(biao)(biao)準(zhun)與(yu)參考(kao)基準(zhun)。某(mou)種意義上說(shuo),一(yi)(yi)級(ji)A標(biao)(biao)準(zhun)的(de)初(chu)(chu)衷不(bu)(bu)是(shi)(shi)(shi)作為排(pai)放標(biao)(biao)準(zhun),而是(shi)(shi)(shi)再(zai)(zai)生水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)的(de)基本(ben)要(yao)求(qiu)。因此,可以認為,城鎮污水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)廠出水(shui)(shui)一(yi)(yi)級(ji)A達(da)標(biao)(biao)的(de)工(gong)(gong)藝(yi)流程實際上相當(dang)于城鎮污水(shui)(shui)再(zai)(zai)生處(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)流程,是(shi)(shi)(shi)污水(shui)(shui)二級(ji)強(qiang)化處(chu)理(li)(li)、三級(ji)處(chu)理(li)(li)、高級(ji)處(chu)理(li)(li)和消(xiao)毒(du)的(de)不(bu)(bu)同組合與(yu)集(ji)成。污水(shui)(shui)二級(ji)強(qiang)化處(chu)理(li)(li)是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)級(ji)A穩定(ding)達(da)標(biao)(biao)的(de)關(guan)鍵工(gong)(gong)藝(yi)單元,其選取既要(yao)考(kao)慮(lv)二級(ji)處(chu)理(li)(li)出水(shui)(shui)中(zhong)的(de)主(zhu)要(yao)水(shui)(shui)質(zhi)指標(biao)(biao)(TN、NH3-N、COD、TP)能(neng)否達(da)到一(yi)(yi)級(ji)A排(pai)放標(biao)(biao)準(zhun),更要(yao)考(kao)慮(lv)后續(xu)深(shen)度處(chu)理(li)(li)對(dui)前(qian)處(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)要(yao)求(qiu),前(qian)處(chu)理(li)(li)和后處(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)能(neng)夠相互補充以增(zeng)強(qiang)整個工(gong)(gong)藝(yi)流程的(de)總體效能(neng)。
1一級A穩定達標的主要工藝單元考慮
從技(ji)術可行性(xing)(xing)和經(jing)濟合理(li)性(xing)(xing)角度考(kao)慮,有(you)機(ji)物(wu)(COD、BOD5)和氮、磷(lin)的(de)(de)達標去(qu)除(chu)(chu)應(ying)盡(jin)量在(zai)污(wu)水(shui)二(er)級生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)工藝(yi)(yi)單元(yuan)(yuan)中完成,特別(bie)是TN和NH3-N的(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)。二(er)級(強(qiang)化)處(chu)理(li)應(ying)確保有(you)機(ji)物(wu)、懸浮固體和氮磷(lin)營養物(wu)有(you)足(zu)夠(gou)高的(de)(de)去(qu)除(chu)(chu)率,一般(ban)采用生(sheng)物(wu)除(chu)(chu)磷(lin)和生(sheng)物(wu)硝(xiao)化/反硝(xiao)化方法,必(bi)要(yao)時增加化學協同除(chu)(chu)磷(lin)。特殊(微量)污(wu)染物(wu)和有(you)毒(du)有(you)害物(wu)質應(ying)盡(jin)量在(zai)工業企(qi)業源頭加以控制,必(bi)要(yao)時在(zai)深度處(chu)理(li)工藝(yi)(yi)流程中設置針對特定(ding)水(shui)質指標的(de)(de)處(chu)理(li)單元(yuan)(yuan)。表(biao)1匯總了(le)城鎮污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠一級A穩定(ding)達標處(chu)理(li)中可供(gong)選擇采用的(de)(de)代表(biao)性(xing)(xing)工藝(yi)(yi)操作單元(yuan)(yuan)。
二級(強化(hua)(hua)(hua))處理(li)(li)之后的(de)(de)(de)深度(du)處理(li)(li)應以過濾工藝為核心單(dan)元、混凝(ning)沉淀為強化(hua)(hua)(hua)手段,起到高效去(qu)除(chu)(chu)懸浮固體(ti)和膠體(ti)物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)作用,降低(di)處理(li)(li)水(shui)的(de)(de)(de)濁度(du)和消(xiao)除(chu)(chu)病原體(ti),必(bi)要時通(tong)過調整混凝(ning)劑優(you)選和劑量同步完(wan)成化(hua)(hua)(hua)學除(chu)(chu)磷。高級處理(li)(li)是(shi)(shi)(shi)(shi)達標(biao)深度(du)處理(li)(li)的(de)(de)(de)選用單(dan)元,通(tong)過物(wu)(wu)理(li)(li)、化(hua)(hua)(hua)學或生(sheng)物(wu)(wu)方法(fa)(fa)更充分地去(qu)除(chu)(chu)水(shui)中(zhong)某些特(te)定(ding)的(de)(de)(de)成分,例如反硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)濾池(chi)去(qu)除(chu)(chu)硝(xiao)態氮,活性炭吸附和臭(chou)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)去(qu)除(chu)(chu)難生(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)有機(ji)物(wu)(wu)及脫(tuo)色、反滲透法(fa)(fa)去(qu)除(chu)(chu)溶解(jie)性固體(ti)。消(xiao)毒(du)處理(li)(li)是(shi)(shi)(shi)(shi)達標(biao)的(de)(de)(de)必(bi)備單(dan)元,也是(shi)(shi)(shi)(shi)深度(du)處理(li)(li)流程(cheng)的(de)(de)(de)最后一個單(dan)元,其功能是(shi)(shi)(shi)(shi)利用物(wu)(wu)理(li)(li)、化(hua)(hua)(hua)學或生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)去(qu)除(chu)(chu)和滅(mie)活水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)各種病原體(ti)。
2一級A穩定達標的工藝單元選擇
針對(dui)太湖流(liu)域(yu)城鎮(zhen)(zhen)污水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠的(de)(de)除磷(lin)脫(tuo)氮改(gai)造(zao)需求,結合代表性城鎮(zhen)(zhen)污水(shui)(shui)的(de)(de)水(shui)(shui)質特點和(he)水(shui)(shui)質處(chu)理(li)要求,以表1所列出的(de)(de)工(gong)藝單元為基礎,按圖(tu)1所示的(de)(de)工(gong)藝選(xuan)擇(ze)過程組(zu)合出適(shi)合該區域(yu)城鎮(zhen)(zhen)污水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠出水(shui)(shui)一級A穩定達(da)標的(de)(de)基本工(gong)藝流(liu)程及變化方式(shi)。
在(zai)城鎮污水一級A穩定達標處(chu)理(li)(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)流程(cheng)中,粗(cu)格(ge)柵(zha)、細(xi)格(ge)柵(zha)、提升泵站和(he)沉(chen)砂池(chi)(chi)是必(bi)(bi)備的前(qian)(qian)處(chu)理(li)(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)單(dan)元(yuan),二級生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)(li)(li)采用膜生(sheng)物(wu)反應(ying)器(MBR)時,還需要在(zai)前(qian)(qian)端設置(zhi)超(chao)細(xi)格(ge)柵(zha)(1mm間距)。除非進(jin)(jin)水懸浮物(wu)濃度很(hen)低(di)(di)或進(jin)(jin)水SS/BOD5比值(zhi)較低(di)(di),否則,常(chang)規初沉(chen)池(chi)(chi)或高負荷沉(chen)淀池(chi)(chi)應(ying)該成為必(bi)(bi)選(xuan)工(gong)藝(yi)(yi)單(dan)元(yuan),以(yi)盡量去除進(jin)(jin)水中的無機懸浮固體。后續生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)(li)(li)單(dan)元(yuan)存在(zai)碳源不足時,可(ke)考慮初沉(chen)污泥的產酸發酵以(yi)補充優質碳源,或者部分(fen)時段超(chao)越初沉(chen)池(chi)(chi)直接(jie)進(jin)(jin)入生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)(li)(li)池(chi)(chi)。
二級生物處理工(gong)藝的(de)選擇是(shi)一級A穩定達標的(de)最重要環節,特別是(shi)TN和NH3-N的(de)穩定達標去除,對于氮磷(lin)去除,建議采用回(hui)流污泥反硝(xiao)化(hua)生物除磷(lin)脫氮(改(gai)良A2/O)及其變型工(gong)藝作為基本工(gong)藝流程,目前已(yi)經得到(dao)較(jiao)為廣(guang)泛的(de)工(gong)程應用。可采取的(de)主要工(gong)藝控制及改(gai)進措(cuo)施為:
(1)污(wu)水(shui)(shui)生物處理(li)系統采用15d以(yi)上的設計(ji)泥(ni)齡,考(kao)慮進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質水(shui)(shui)量的變動和運行操作的調節能力(li)限制(zhi),實際運行過程中應盡量控制(zhi)在(zai)12~20d的范圍(wei)內,以(yi)保障冬季低(di)水(shui)(shui)溫(例如10℃)條件下生物處理(li)池有足夠數量的硝化菌與硝化能力(li)。
(2)可采用(yong)環(huan)形(xing)溝(gou)(gou)道生物反應(ying)池(氧化(hua)溝(gou)(gou))池型構造(zao),較高(gao)倍率的(de)循環(huan)流量形(xing)成(cheng)快(kuai)速(su)混合作用(yong),加上(shang)多個溝(gou)(gou)道的(de)串聯(lian),可以(yi)明(ming)顯減小進水(shui)水(shui)質水(shui)量的(de)時(shi)變化(hua)峰(feng)值系數(由(you)3~10倍降(jiang)低到1.5倍左右),相應(ying)降(jiang)低出(chu)水(shui)NH3-N濃度的(de)波動(dong),有效發揮硝(xiao)化(hua)菌的(de)作用(yong),有利于NH3-N穩定(ding)達標。
(3)進(jin)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質水(shui)(shui)量的(de)(de)波動和碳氮比偏低是影響TN穩(wen)定達標(biao)的(de)(de)最主要(yao)因素,進(jin)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質水(shui)(shui)量的(de)(de)波動通過(guo)溝道串(chuan)聯布置來緩(huan)解,碳源(yuan)不足可通過(guo)初沉(chen)污泥發酵(jiao)進(jin)行一定程度的(de)(de)補(bu)充;必要(yao)時,補(bu)充外(wai)部(bu)碳源(yuan)(例(li)如(ru)甲醇、醋酸鈉、醋酸等)強化(hua)生物(wu)反硝(xiao)化(hua)效果(guo)。
(4)強化(hua)(hua)前端預處(chu)理以去(qu)除(chu)盡量多的(de)進水無機懸(xuan)浮固(gu)體,降低活性污(wu)泥(ni)的(de)惰性組分含量,以提(ti)(ti)高生物(wu)池的(de)反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)速率,縮短(duan)反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)所(suo)需(xu)時間或提(ti)(ti)高反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)總量;部分溝(渠)道可按(an)虧氧(yang)方式運行,促進同(tong)時硝化(hua)(hua)反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)及部分短(duan)程硝化(hua)(hua)反(fan)(fan)硝化(hua)(hua)的(de)實現,提(ti)(ti)高碳源(yuan)利(li)用效率和(he)TN去(qu)除(chu)總量。
(5)冬(dong)季(ji)低(di)溫到來之前(qian),在秋季(ji)提(ti)前(qian)逐步提(ti)高(gao)整個(ge)污(wu)水(shui)生物(wu)處理系(xi)統的活性污(wu)泥(ni)總量(liang),增(zeng)加實際運行泥(ni)齡(ling),系(xi)統中累積硝化(hua)菌(jun)和(he)反硝化(hua)菌(jun)的總量(liang),以(yi)改進和(he)保障冬(dong)季(ji)的硝化(hua)和(he)反硝化(hua)效果。
在二級處(chu)理出(chu)水(shui)TN和(he)NH3-N穩定(ding)達到一(yi)級A排放標(biao)準的(de)(de)情況下(xia),可采用直(zhi)接過(guo)濾(lv)(lv)(lv)或者混凝過(guo)濾(lv)(lv)(lv)的(de)(de)工(gong)藝(yi)單元(yuan)進一(yi)步降低出(chu)水(shui)的(de)(de)COD、BOD5、SS和(he)TP濃度,使其穩定(ding)達標(biao)。化(hua)學混凝有助于強化(hua)COD、BOD5、SS和(he)TP的(de)(de)去(qu)除以及(ji)后續(xu)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)單元(yuan)的(de)(de)穩定(ding)運(yun)行。過(guo)濾(lv)(lv)(lv)方式可以有多種選(xuan)擇,包括砂濾(lv)(lv)(lv)池、機械過(guo)濾(lv)(lv)(lv)器和(he)膜過(guo)濾(lv)(lv)(lv)系統,主要取決于出(chu)水(shui)水(shui)質的(de)(de)具(ju)體(ti)要求和(he)達標(biao)考核方式、處(chu)理出(chu)水(shui)的(de)(de)出(chu)路與用途、工(gong)程造(zao)價(jia)和(he)運(yun)行成本(ben)、操作管理與運(yun)行調整難易等方面。
在二級處理出(chu)水TN和NH3-N不能穩定達到(dao)一(yi)(yi)級A標準的(de)情況下,需(xu)要(yao)采(cai)用反(fan)硝(xiao)化(hua)濾(lv)池和曝氣(qi)生物濾(lv)池系統,將TN和NH3-N的(de)進一(yi)(yi)步穩定去(qu)除與過濾(lv)處理相(xiang)結合,但這種方式的(de)出(chu)水濁度和SS含量要(yao)高于砂濾(lv)、機(ji)械過濾(lv)和膜濾(lv),另外(wai),反(fan)硝(xiao)化(hua)濾(lv)池需(xu)要(yao)投加外(wai)部(bu)碳源(yuan)(甲醇(chun)(chun)),去(qu)除1mg/L硝(xiao)態氮一(yi)(yi)般(ban)需(xu)要(yao)投加3mg/L甲醇(chun)(chun)。
采用膜(mo)生物反(fan)應器(MBR)時,生物處(chu)(chu)理(li)與膜(mo)濾結合為一體,占地(di)面積(ji)較小,出水(shui)(shui)感官指標好(hao),適合處(chu)(chu)理(li)出水(shui)(shui)的直(zhi)接再利(li)用,但運行成本(ben)和工程(cheng)投資高,曝(pu)氣能耗會有明顯的升高。
3一級A穩定達標的基本工藝流程建議
3.1基本工藝流程的構成
一(yi)級(ji)A穩定達標的基本工(gong)藝流(liu)程為(wei):二(er)級(ji)強化(hua)處理(li)+化(hua)學混凝(沉淀)+介質過濾+消毒(du)。這一(yi)工(gong)藝流(liu)程選擇(ze)基于二(er)級(ji)強化(hua)處理(li)出(chu)水的TN和(he)NH3-N已經(jing)能夠穩定達到一(yi)級(ji)A標準(zhun),COD穩定達到一(yi)級(ji)B標準(zhun),碳源BOD5一(yi)般在12mg/L以下。
其中,化學混凝(沉淀(dian))過(guo)濾工藝包括(kuo)以下三(san)種主要組合(he)方式:
①混(hun)凝(ning)(ning)沉(chen)(chen)淀(dian)過(guo)濾(lv):快速混(hun)合(he)+絮凝(ning)(ning)+沉(chen)(chen)淀(dian)+過(guo)濾(lv)。在快速混(hun)合(he)池(chi)或(huo)(huo)進水(shui)(shui)(shui)管道內完成(cheng)快速混(hun)合(he),經過(guo)絮凝(ning)(ning)反應過(guo)后,在澄清池(chi)中沉(chen)(chen)淀(dian)處理,沉(chen)(chen)淀(dian)出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)進入濾(lv)池(chi)過(guo)濾(lv)。在二級處理出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)SS不穩定(ding)或(huo)(huo)需要(yao)化學除磷的情況下,需要(yao)采用該工(gong)藝組合(he),以確保出(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)的全面穩定(ding)達標(biao)。
②化學絮凝過(guo)濾(lv)(lv):快(kuai)速(su)混(hun)合(he)+絮凝+過(guo)濾(lv)(lv);在(zai)快(kuai)速(su)混(hun)合(he)池(chi)或(huo)進(jin)水管道內完成快(kuai)速(su)混(hun)合(he),經(jing)過(guo)一(yi)定時間(jian)的絮凝反應,不經(jing)沉淀,直接進(jin)入濾(lv)(lv)池(chi)過(guo)濾(lv)(lv)。一(yi)般采(cai)用聚鋁或(huo)硫(liu)酸(suan)鋁作為化學除磷藥劑。
③微絮(xu)凝過濾:管道混(hun)合(he)(he)+過濾;通過快速混(hun)合(he)(he)器或(huo)(huo)管道內部混(hun)合(he)(he)器完成(cheng)化(hua)(hua)學(xue)藥劑的(de)(de)(de)投加與快速混(hun)合(he)(he),絮(xu)凝過程在深床上(shang)向流(liu)濾池的(de)(de)(de)底部或(huo)(huo)深床重(zhong)力流(liu)濾池的(de)(de)(de)頂部完成(cheng),不設置中(zhong)間沉淀段。采用聚鋁作為(wei)除磷(lin)藥劑時,需要一(yi)定的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)沉淀反應時間,否(fou)則(ze)除化(hua)(hua)學(xue)磷(lin)效果會受到一(yi)定影響。
3.2化學混凝處理
深度處理工藝(yi)流(liu)程中(zhong)設置化學混(hun)凝劑投加(jia)系統,其核(he)心目的是提高后續過濾(lv)工藝(yi)的顆粒(li)去除(chu)性能,以增(zeng)強懸浮物(wu)、膠體物(wu)質、磷酸鹽和(he)病原體的去除(chu);混(hun)凝劑包括鋁鹽、鐵(tie)鹽、石灰、復合藥劑和(he)聚合物(wu)等(deng)。
如果深度處理工藝系(xi)統在不投(tou)加(jia)化學藥劑的情況下就能穩定達到TP去(qu)除(chu)要求和(he)3NTU的濁度,則允許混(hun)凝劑投(tou)加(jia)系(xi)統停止運行(xing),但化學藥劑投(tou)加(jia)系(xi)統必須(xu)每月至少保持運行(xing)兩次,以保證需(xu)要時整個加(jia)藥系(xi)統能夠(gou)投(tou)入正(zheng)常運行(xing)。
如果(guo)混凝工藝之后采用粒狀(zhuang)濾料(liao)濾池(chi)工藝,則化學混凝工藝應(ying)至少(shao)滿足:
①連續監測和(he)記(ji)錄生物處(chu)理出水(shui)的(de)濁度值,以便后續混凝(ning)劑投(tou)加設備(bei)能依據進水(shui)水(shui)質的(de)變化自動調整(zheng)混凝(ning)劑的(de)投(tou)加量。
②除微絮(xu)凝過(guo)濾(lv)(lv)外,設(she)計中應(ying)提供包括快速混合和(he)絮(xu)凝池在內的(de)化學處理(li)設(she)施(shi),必要時增加中間(jian)沉淀設(she)施(shi),以(yi)確保所有(you)運行條件下均能達(da)到后續過(guo)濾(lv)(lv)水(shui)質的(de)要求。
③深度處(chu)理設施的(de)每個處(chu)理工藝單元(凝聚或(huo)快速攪拌(ban)以(yi)及絮凝等(deng))應(ying)至少設置兩(liang)套,以(yi)確保(bao)某一(yi)套設備停機維修、保(bao)養或(huo)反沖洗(xi)時,能(neng)連(lian)續進行再生處(chu)理。
④投加混凝劑的(de)同(tong)時,提供足夠的(de)初(chu)期快(kuai)速混合(he)或(huo)等效措施,以確保混凝劑在(zai)污水中的(de)有效擴(kuo)散和高效利用,促進后續絮凝反應的(de)高效完成。
⑤在絮(xu)凝反應池中一般(ban)需要(yao)提供促進(jin)絮(xu)體(ti)粒子形(xing)成的模(mo)式(shi)。要(yao)通(tong)過慢速攪(jiao)拌控制水流的紊流或(huo)攪(jiao)拌強度,既要(yao)防止(zhi)絮(xu)體(ti)粒子的沉淀,也要(yao)防止(zhi)絮(xu)體(ti)的破碎與解(jie)體(ti)。
⑥工藝控制中(zhong)不得(de)出現(xian)絮凝時間不足(zu),以防過濾出水中(zhong)繼續(xu)發生絮凝而影響出水水質。
⑦投加混(hun)凝(ning)(ning)劑后需要一定(ding)的(de)(de)時(shi)間(jian)才能形成(cheng)肉(rou)眼可見(jian)的(de)(de)絮(xu)(xu)(xu)體(ti),根(gen)據污水(shui)性質以(yi)及(ji)所(suo)選(xuan)混(hun)凝(ning)(ning)劑的(de)(de)不(bu)同,絮(xu)(xu)(xu)體(ti)形成(cheng)的(de)(de)時(shi)間(jian)也(ye)有所(suo)不(bu)同,可能需要5min或(huo)更長時(shi)間(jian)。要提供充足的(de)(de)絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)反應(ying)停留時(shi)間(jian),以(yi)確保絮(xu)(xu)(xu)體(ti)在(zai)污水(shui)過(guo)濾之前(qian)全部(bu)形成(cheng),而不(bu)是過(guo)濾之后繼續形成(cheng)。絮(xu)(xu)(xu)凝(ning)(ning)反應(ying)停留時(shi)間(jian)應(ying)根(gen)據試驗測定(ding)結果或(huo)參照同類工程運行數據。
⑧不同污水(shui)(shui)處(chu)理廠(chang)的(de)生物(wu)處(chu)理出水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)會有一定程度的(de)不同,每個擬建項(xiang)目都需要進行前期試驗(yan),合(he)理選擇混凝劑(ji)和(he)聚合(he)物(wu)類(lei)型,以及相(xiang)應的(de)設(she)計投加量。
⑨采(cai)用絮(xu)凝(ning)后直接(jie)過濾(lv)方式時,建議快(kuai)速混合單元的停留時間小于(yu)30s,絮(xu)凝(ning)單元的停留時間20~45min。
3.3過濾處理
過(guo)濾處(chu)理是達(da)一級A達(da)標處(chu)理的(de)重要組成部分,可以在(zai)消毒(du)之前去除(chu)固體物(wu)(wu)質、TP和濁(zhuo)度,從而能提高(gao)后續消毒(du)效(xiao)果,使病原微(wei)生物(wu)(wu)失活或(huo)去除(chu)。過(guo)濾技術(shu)(shu)的(de)選擇不僅體現在(zai)出水水質的(de)好(hao)壞,而且也(ye)需要考(kao)慮操(cao)作難易程度、運行的(de)限制條件、系統構件的(de)可靠性(xing)以及對(dui)流(liu)速和負荷變化的(de)適應(ying)性(xing)問題。粒狀濾料過(guo)濾是應(ying)用時(shi)間(jian)最(zui)長,也(ye)是應(ying)用效(xiao)果最(zui)好(hao)的(de)城市污(wu)水過(guo)濾處(chu)理技術(shu)(shu)。
濁(zhuo)度是混凝-絮凝沉淀(dian)-過濾(lv)工藝處理效果的主要(yao)度量參數,雖然不(bu)能用(yong)于度量病原體的去除程度,但濁(zhuo)度卻(que)是出(chu)水消毒(du)效果的重(zhong)要(yao)控制指(zhi)標。濾(lv)池(chi)可采用(yong)雙層濾(lv)料濾(lv)池(chi)、單層濾(lv)料濾(lv)池(chi)、均質濾(lv)料濾(lv)池(chi)等(deng)。
3.4消毒處理
對于(yu)凈化處(chu)理水(shui)(shui)的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)毒,其衛生(sheng)學與環(huan)境(jing)(jing)性能目標(biao)包括:將(jiang)微生(sheng)物(wu)(wu)病原體的(de)(de)(de)濃度(du)(du)降低到水(shui)(shui)質標(biao)準(zhun)規定的(de)(de)(de)最低濃度(du)(du)標(biao)準(zhun)值(zhi)以下,達到國家規定的(de)(de)(de)排(pai)入(ru)受納水(shui)(shui)體的(de)(de)(de)水(shui)(shui)質要(yao)求;不(bu)會(hui)因處(chu)理水(shui)(shui)的(de)(de)(de)排(pai)放而增加(jia)用(yong)水(shui)(shui)過(guo)程與環(huan)境(jing)(jing)中有毒物(wu)(wu)質的(de)(de)(de)濃度(du)(du);消(xiao)(xiao)毒效果穩(wen)定可靠且經(jing)濟有效;消(xiao)(xiao)毒劑或(huo)副產物(wu)(wu)的(de)(de)(de)運輸、儲存(cun)或(huo)處(chu)置過(guo)程不(bu)會(hui)對公眾健康或(huo)環(huan)境(jing)(jing)造成(cheng)額(e)外(wai)風險。可供應用(yong)的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)毒方(fang)法包括化學品消(xiao)(xiao)毒(例(li)如(ru)氯(lv)化或(huo)臭(chou)氧(yang)消(xiao)(xiao)毒)、物(wu)(wu)理消(xiao)(xiao)毒(例(li)如(ru)紫外(wai)消(xiao)(xiao)毒)、生(sheng)物(wu)(wu)法消(xiao)(xiao)毒(例(li)如(ru)滯留蓄水(shui)(shui)塘或(huo)生(sheng)態凈化處(chu)理)等,膜濾技術也有較好的(de)(de)(de)病原體去除效果。
三種典型消毒技術的特點為:
①氯(lv)(lv)化(hua)(hua)消毒(du)(du)(du):氯(lv)(lv)對(dui)(dui)E.coli等腸(chang)(chang)道細菌(jun)的(de)消毒(du)(du)(du)非常有效,但對(dui)(dui)其他微生(sheng)(sheng)物(wu)種(zhong)屬的(de)消毒(du)(du)(du)效果就沒有那么(me)好(hao),因此,使用(yong)大(da)腸(chang)(chang)桿菌(jun)度(du)量消毒(du)(du)(du)效果時(shi)(shi),應考慮不同病(bing)原體類群對(dui)(dui)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)消毒(du)(du)(du)的(de)敏感度(du)。氯(lv)(lv)化(hua)(hua)消毒(du)(du)(du)效果取決于(yu)pH、氯(lv)(lv)濃度(du)和接觸時(shi)(shi)間,并受氨和懸浮固體的(de)影響。氯(lv)(lv)化(hua)(hua)消毒(du)(du)(du)的(de)不足(zu)之處是,余氯(lv)(lv)對(dui)(dui)水(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)有毒(du)(du)(du)害作用(yong),還可能形成(cheng)具有較大(da)毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)、持久性(xing)(xing)和生(sheng)(sheng)物(wu)累(lei)積性(xing)(xing)的(de)有機氯(lv)(lv)衍(yan)生(sheng)(sheng)物(wu)。
②臭(chou)氧(yang)消(xiao)毒(du):與氯化消(xiao)毒(du)相比,臭(chou)氧(yang)對病毒(du)和細菌的(de)消(xiao)毒(du)效果(guo)(guo)要(yao)好得多,但如(ru)果(guo)(guo)條(tiao)件不理想,滅(mie)菌的(de)效果(guo)(guo)也會出現問題。臭(chou)氧(yang)在水中的(de)溶解度較低(di),使其消(xiao)毒(du)能力明顯降低(di);另(ling)外,由(you)于(yu)其反應活性高,難以維(wei)持殘留臭(chou)氧(yang),這可能導致微生(sheng)物的(de)再次生(sheng)長。
③紫(zi)外(wai)消毒:UV消毒的(de)效率主(zhu)要取決于消毒前凈化(hua)處(chu)理水(shui)的(de)物(wu)理化(hua)學水(shui)質特征,水(shui)質越好(hao),UV消毒的(de)效率越高。UV進行消毒的(de)優勢(shi)在(zai)于消毒速度(du)快,而(er)且不會增加處(chu)理水(shui)的(de)毒性(xing)。與臭氧(yang)一樣(yang),UV消毒不會在(zai)水(shui)中產生(sheng)持久(jiu)的(de)殘存(cun)(cun)。需要經(jing)長距離和長時(shi)間輸送或儲存(cun)(cun)時(shi),可(ke)能存(cun)(cun)在(zai)微生(sheng)物(wu)再次繁殖的(de)風險。
4達標排放與再生利用兼顧的工藝流程
考慮到再生(sheng)水(shui)利用的水(shui)質可靠(kao)性和穩定性要(yao)求(qiu)較高,一級(ji)A達(da)標排(pai)放與再生(sheng)水(shui)生(sheng)產(chan)相結合的基本(ben)工藝流程為:二級(ji)強化生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)+膜過(guo)濾(lv)(lv)(多層濾(lv)(lv)料過(guo)濾(lv)(lv))+消(xiao)毒(du),必(bi)要(yao)時膜過(guo)濾(lv)(lv)之前增加(jia)混凝沉淀預(yu)處(chu)理(li)。有化學(xue)除磷(lin)需求(qiu),或者生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)出水(shui)SS濃度偏高時,應采取混凝沉淀預(yu)處(chu)理(li)。
4.1混凝沉淀
可選用鋁鹽、鐵鹽、石(shi)灰、聚(ju)合(he)物等作為化(hua)學混凝劑。不同(tong)污水(shui)處(chu)理(li)廠的(de)生(sheng)物處(chu)理(li)出水(shui)水(shui)質會有一定程度的(de)不同(tong),每個擬建項(xiang)目都需要進(jin)行初期試(shi)驗(yan)研究,以合(he)理(li)選擇混凝劑和(he)聚(ju)合(he)物類型及設計投加量。
作為SS的(de)達標(biao)控制措施時,如果進(jin)水濁度(du)低(di)于10NTU,可以不投加(jia)化(hua)(hua)學(xue)藥劑。作為化(hua)(hua)學(xue)除(chu)磷的(de)達標(biao)控制措施時,應(ying)保(bao)持加(jia)藥系統(tong)的(de)運行,除(chu)非進(jin)水磷濃(nong)度(du)已經低(di)于限(xian)定(ding)的(de)標(biao)準值。投加(jia)鐵鹽(yan)或鋁鹽(yan)進(jin)行化(hua)(hua)學(xue)除(chu)磷的(de)摩爾比(bi)一(yi)般為2~3,通常通過試驗確定(ding)。化(hua)(hua)學(xue)除(chu)磷和生物(wu)除(chu)磷均(jun)盡量安排在生物(wu)處(chu)理(li)工(gong)序完成,以降低(di)處(chu)理(li)成本和藥劑消耗量。
在(zai)絮凝(ning)反(fan)應池中一般(ban)需要(yao)提(ti)供某些促進絮體粒子(zi)形成的(de)方式。通過慢速攪拌(ban)控(kong)制水(shui)流(liu)(liu)的(de)紊流(liu)(liu)或攪拌(ban)強度,既要(yao)防(fang)止絮體粒子(zi)的(de)沉淀,也要(yao)防(fang)止絮體的(de)破碎與解體。要(yao)提(ti)供一定(ding)的(de)絮凝(ning)反(fan)應停留時間,一般(ban)為10~20min,具(ju)體根據(ju)試驗測定(ding)結(jie)果或參照同類工程(cheng)的(de)生(sheng)產性運行數據(ju)。
沉(chen)淀(dian)工序采(cai)用(yong)(yong)平流(liu)沉(chen)淀(dian)池時(shi)(shi),沉(chen)淀(dian)時(shi)(shi)間可(ke)(ke)選(xuan)用(yong)(yong)2.0~4.0h,水平流(liu)速可(ke)(ke)采(cai)用(yong)(yong)l.0~10.0mm/s。如采(cai)用(yong)(yong)澄清池,上(shang)升流(liu)速可(ke)(ke)選(xuan)用(yong)(yong)0.4~0.6mm/s。需要連續監測(ce)和(he)記(ji)錄生物處理出水的濁度(du)值,以便后(hou)續混(hun)凝劑投加(jia)設備能(neng)依據(ju)進水水質的變化自動調整混(hun)凝劑的投加(jia)量。
4.2膜過濾
經過前端工序(xu)處理(li)后進行膜過濾(lv)(微濾(lv)、納濾(lv)等),采用微濾(lv)膜過濾(lv)時(shi),主要(yao)技術參數(shu)為:
①微濾膜(mo)孔徑(jing)宜選(xuan)擇0.2μm或0.1~0.2μm。
②二(er)級處理出(chu)水進入微濾裝置前,應投(tou)加(jia)適量抑菌劑(ji);如果沒有混凝沉淀(dian)預(yu)處理,應進行粗過濾處理(500μm)。
③微濾系(xi)統宜設置在(zai)線監測(ce)微濾膜(mo)完(wan)整性的自動測(ce)試裝(zhuang)置和自動反沖(chong)(chong)洗系(xi)統;可(ke)以(yi)采用氣水反沖(chong)(chong)系(xi)統,也可(ke)根據膜(mo)材料采用其他沖(chong)(chong)洗措施。
④微濾系(xi)統宜采用自動控制系(xi)統,在(zai)線監測過膜壓力,控制反沖洗(xi)(xi)(xi)過程和化學清洗(xi)(xi)(xi)周(zhou)期(qi),多數(shu)處理系(xi)統的技術參數(shu)為(wei):反沖洗(xi)(xi)(xi)周(zhou)期(qi)30~60min,化學清洗(xi)(xi)(xi)周(zhou)期(qi):20~40d。
⑤要求(qiu)微濾(lv)或其他(ta)等效膜過濾(lv)的(de)出(chu)水濁(zhuo)度不超過0.5NTU。
4.3消毒處理
膜(mo)過(guo)濾能(neng)有(you)效(xiao)去除(chu)微(wei)粒、細菌、某(mou)些病(bing)(bing)毒(du)、藻(zao)類和(he)原(yuan)生動物。原(yuan)生動物一般大(da)于0.2μm,通過(guo)微(wei)濾可以(yi)有(you)效(xiao)去除(chu),這使得該方法優(you)于其他技術。粒徑大(da)于0.2μm的病(bing)(bing)毒(du)(包括多數腸(chang)道病(bing)(bing)毒(du))也能(neng)得到(dao)有(you)效(xiao)去除(chu)。但反沖(chong)洗(xi)液中含有(you)大(da)量(liang)的微(wei)生物污染(ran)。膜(mo)濾出水需(xu)要進一步消毒(du)處理,可以(yi)采用氯化(hua)或(huo)紫外線消毒(du),或(huo)其他等效(xiao)方法,要求消毒(du)出水的糞大(da)腸(chang)菌群(qun)數小(xiao)于3MPN/L。
5低濃度和高濃度城鎮污水的達標工藝流程
5.1低氮磷生物處理出水的達標處理工藝
部分(fen)中低濃(nong)(nong)度(du)污水(shui)和(he)進水(shui)水(shui)質特性較好的(de)(de)中等濃(nong)(nong)度(du)污水(shui),其(qi)二級(ji)(ji)(ji)處理出水(shui)的(de)(de)TN、NH3-N已經能夠達(da)到一級(ji)(ji)(ji)A標(biao)準,TP、COD和(he)BOD5接近一級(ji)(ji)(ji)A標(biao)準,只要(yao)直接進行過(guo)(guo)濾(lv)(lv)處理,出水(shui)水(shui)質就可以全面達(da)到一級(ji)(ji)(ji)A標(biao)準的(de)(de)要(yao)求,過(guo)(guo)濾(lv)(lv)方式包括砂濾(lv)(lv)池、機械過(guo)(guo)濾(lv)(lv)器(qi)或膜(mo)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)系(xi)統等。
5.2一級A穩定達標工藝流程的功能擴展
在(zai)二(er)級(ji)(ji)(ji)強化(hua)生物(wu)(wu)處理+化(hua)學混(hun)凝(沉淀)+過濾(lv)的(de)基(ji)本工藝流程的(de)出水(shui)水(shui)質難(nan)以穩定達(da)到一級(ji)(ji)(ji)A標準的(de)情況下,需(xu)要(yao)在(zai)基(ji)本工藝流程的(de)基(ji)礎上擴展某些功能(neng)。例如:在(zai)二(er)級(ji)(ji)(ji)強化(hua)生物(wu)(wu)處理部分(fen),主要(yao)包(bao)括好氧生物(wu)(wu)池(chi)添(tian)加填(tian)料提高硝(xiao)化(hua)能(neng)力和硝(xiao)化(hua)穩定性(xing),缺(que)氧段投加碳源提高反硝(xiao)化(hua)能(neng)力及其穩定性(xing),初沉污(wu)泥(ni)發酵和剩余污(wu)泥(ni)破(po)解補充碳源。在(zai)二(er)級(ji)(ji)(ji)強化(hua)生物(wu)(wu)處理之后,主要(yao)包(bao)括去(qu)除(chu)(chu)氨氮的(de)曝氣生物(wu)(wu)濾(lv)池(chi),去(qu)除(chu)(chu)TN的(de)反硝(xiao)化(hua)濾(lv)池(chi),去(qu)除(chu)(chu)COD的(de)活(huo)性(xing)碳吸附,脫除(chu)(chu)色度的(de)臭氧氧化(hua),脫除(chu)(chu)鹽分(fen)的(de)反滲(shen)透,以及膜(mo)生物(wu)(wu)反應(ying)(ying)器的(de)應(ying)(ying)用,等等。
需要(yao)特別(bie)注意的(de)(de)(de)是,采(cai)用投(tou)加(jia)(jia)外部碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)的(de)(de)(de)方式強(qiang)化(hua)生物脫氮(dan)(dan)效果時(shi),對于進(jin)水(shui)總氮(dan)(dan)濃(nong)(nong)度高、碳(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)比低的(de)(de)(de)城鎮污水(shui)處理廠(chang),其工(gong)程投(tou)資(zi)(zi)和(he)運行(xing)費(fei)用可能出現大幅度的(de)(de)(de)增加(jia)(jia),使得單位資(zi)(zi)金投(tou)入(ru)的(de)(de)(de)減排(pai)效果并不顯著,此(ci)時(shi)應該特別(bie)加(jia)(jia)強(qiang)源(yuan)頭控制,一(yi)是降(jiang)低排(pai)入(ru)污水(shui)管網(wang)的(de)(de)(de)原水(shui)總氮(dan)(dan)濃(nong)(nong)度,二(er)是適(shi)當降(jiang)低存在優質(zhi)碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)的(de)(de)(de)工(gong)業污水(shui)(例如生物發酵行(xing)業排(pai)水(shui))的(de)(de)(de)BOD5排(pai)放要(yao)求(qiu),以提高城鎮污水(shui)處理廠(chang)進(jin)水(shui)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)氮(dan)(dan)比和(he)優質(zhi)碳(tan)(tan)(tan)源(yuan)(可快速生物降(jiang)解有(you)機物)比例。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”